轉載自2016-07-08 聯合電子

01 法規(guī)需求變更

從國六法規(guī)當前發(fā)布的草案文件來看，在OBD需求方面相比國五法規(guī)主要有如下變更：

•       相比國五階段只要求進行碳罐沖洗閥的驅動級診斷，國六法規(guī)對脫附流量監(jiān)測做出強制要求：要求在無法檢測出脫附流量進入發(fā)動機時報出故障，并對該診斷有IUPR最小診斷率要求。

•       增加了蒸發(fā)泄漏診斷要求，制造廠可以在1mm泄漏診斷和0.5mm泄漏診斷之間二選一，不同故障標準的IUPR最小診斷率要求不同。

•       為應對國六階段加油試驗和蒸發(fā)排放試驗要求，制造廠需要增大碳罐容積和增大碳罐脫附能力。對于增壓發(fā)動機，許多制造廠會通過增加高壓脫附管路的方法來提高脫附流量，對于此類系統(tǒng)國六法規(guī)強制要求對新增脫附管路進行監(jiān)測，以控制因高壓脫附管路故障導致的蒸發(fā)排放物污染。

02 蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏監(jiān)測

對于蒸發(fā)泄漏故障診斷方案，根據配置不同聯合電子制定了不同的解決方案：

•       DTESK方案——在怠速工況通過碳罐沖洗閥與進氣歧管等真空區(qū)域連通，使蒸發(fā)系統(tǒng)產生一個欠壓，通過觀測蒸發(fā)系統(tǒng)密閉環(huán)境下的欠壓恢復能力來判斷其實際泄漏大小。該方案要求在碳罐進氣口加裝一個碳罐關閉閥，保證必要時可通過關閉此閥來制造密閉真空；此外還要求在油箱內加裝一個油氣壓力傳感器。

•       EONV方案——發(fā)動機運行前后會使油箱發(fā)生溫度上升-下降的過程，密閉狀態(tài)下油箱內油氣壓力會隨溫度上升而增大，隨溫度下降而減小，且變化幅度與其泄漏大小有直接關系，基于該原理可以判斷當前蒸發(fā)系統(tǒng)的等效泄漏面積是否達到故障標準。該方案的硬件設置與DTESK相同，一般情況前者適合用于0.5mm泄漏診斷，后者適合用于1mm泄漏診斷。

•       DMTL方案——通過主動向油箱吹氣的方法，比較向密閉蒸發(fā)系統(tǒng)吹氣時和向標準泄漏孔吹氣時遇到的阻力大小差異，判斷蒸發(fā)系統(tǒng)等效泄漏面積是否達到標準泄漏孔。該方案要求在碳罐進氣口加裝一個DMTL模塊——該模塊內部包括充氣泵，驅動電機，標準阻尼孔和電磁切換閥等。通過回采電機驅動電流來確認充氣過程中遇到的阻尼大小，以判斷蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏大小是否超過法規(guī)限值。

各方案相對比，DTESK和EONV方案在硬件成本上相比DMTL有優(yōu)勢，但由于DTESK對怠速工況的需求，EONV要求發(fā)動機運行一段時間來制造自然真空效果，兩個方案在用于混動車輛時會面臨挑戰(zhàn)。DMTL硬件成本相比較高，但診斷條件不受發(fā)動機工況約束，因此在診斷魯棒性和診斷率方面會更有優(yōu)勢。

03 碳罐脫附流量監(jiān)測

對于脫附流量診斷，聯合電子已經完成多種監(jiān)測功能的開發(fā)，主要有如下解決方案：

•       主動診斷法——該方法的基本思路時通過主動控制碳罐沖洗閥開度，比較碳罐閥開啟前后混合氣濃度、充氣量或壓力信號的變化，來判斷脫附管路是否有故障。

•       基于DTESK方案的診斷功能——利用DTESK方案相關硬件，觀測關閉碳罐沖洗閥時蒸發(fā)系統(tǒng)是否有欠壓，或打開碳罐沖洗閥時蒸發(fā)系統(tǒng)是否按預期形成真空，來判斷碳罐脫附功能是否有故障。

•       基于DMTL方案的診斷功能——該方法利用DMTL模塊向蒸發(fā)系統(tǒng)內充氣，主動控制碳罐沖洗閥開度，觀測電機反饋電流變化來判斷脫附性能與預期狀況是否一致，最終確認是否存在碳罐脫附故障。

04 高壓脫附流量監(jiān)測

對于配置高壓脫附管路的車輛，需要整車廠與聯合電子的協同努力才可滿足法規(guī)要求。由于高壓脫附管路通常與發(fā)動機進氣管路相連，高壓管路與發(fā)動機之間的連接部分如有損壞，從技術上很難準確判斷，需要整車廠對該管路進行特殊設計以保證其不會因損壞或失效而導致脫附蒸汽進入大氣，從而獲得診斷豁免。

以上圖采用文丘里管來增強脫附流量的情況為例，對于文丘里管與進氣管路連接部分無法診斷的情況，CARB對需要申請豁免的連接管路給出了推薦設計，如下圖所示。該設計可保證文丘里管及其與發(fā)動機之間的連接管路難以產生故障，即使發(fā)生故障也不會導致相關蒸汽排放進入大氣污染環(huán)境。

對于上述區(qū)域以外的故障監(jiān)測，可以通過觀測碳罐沖洗閥打開前后脫附管路壓力信號的變化來判斷是否存在故障，對于連接管路松脫或文丘里管性能失效等故障均可通過該方法進行判斷。

綜上所述，聯合電子當前的功能開發(fā)已充分考慮了國六法規(guī)和各類發(fā)動機配置的OBD需求，為不同需求制定合理的解決方案，為國六法規(guī)的順利推進提供技術支持。